جول کے قانون کی گرمی "ایپلی کیشنز - مشقیں"
جب برقی رو بہاؤ ہوتا ہے تو جول نے پیدا ہونے والے اثر کا مطالعہ کیا ایک موصل اور ایسا معروف جول قانون کے ذریعہ قائم ہے۔ جیسے جیسے ایک موصل کے ذریعہ برقی چارج بڑھتا ہے ، الیکٹران ایک دوسرے سے گرمی پیدا کرنے والے سے ٹکراؤ۔
جول اثر کے استعمال سے ، متعدد گھریلو ایپلائینسز اور صنعتی سامان تیار کیا گیا ہے ، جہاں برقی توانائی کو اس اصول کے ذریعہ حرارت میں تبدیل کیا جاتا ہے ، جیسے برقی ککر اور بیڑی۔
Joule's Law گرمی کے ذریعے توانائی کے نقصانات کو کم کرنے کے لئے آلات ڈیزائن میں استعمال کیا جاتا ہے۔
جیمز جول کو تھوڑا سا جاننا:
جیمز پریسکاٹ جول (1818-1889)
وہ ایک برطانوی طبیعیات دان تھا جس نے تھرموڈینیامکس ، توانائی ، بجلی اور مقناطیسیت میں تحقیق کی۔
ولیم تھامسن کے ساتھ مل کر انہوں نے نام نہاد جول - تھامسن کا اثر دریافت کیا جس کے ذریعہ انہوں نے یہ ظاہر کیا کہ بیرونی کام کیے بغیر توسیع کرتے وقت گیس کو ٹھنڈا کرنا ممکن تھا ، موجودہ ریفریجریٹرز اور ایئر کنڈیشنر کی ترقی کا ایک بنیادی اصول۔ اس نے لارڈ کیلون کے ساتھ درجہ حرارت کے مطلق پیمانے پر ترقی کے لئے کام کیا ، گیسوں کے متحرک نظریہ کی وضاحت میں مدد کی۔
اس کے اعزاز میں توانائی ، حرارت اور کام کی بین الاقوامی اکائی ، جوول کا نام دیا گیا۔ [1]
جول کا قانون
جول کے قانون سے کیا تجویز ہے؟
جب برقی رو بہاؤ عنصر کے ذریعے بہتا ہے تو ، کچھ توانائی حرارت کے طور پر منتشر ہوجاتی ہے۔ جول کا قانون ہمیں حرارت کی مقدار کا تعین کرنے کی اجازت دیتا ہے جو کسی عنصر میں پھیلا ہوا ہے ، جس کی وجہ سے اس میں گردش ہوتی ہے۔ اعداد 1 دیکھیں۔
جول کے قانون میں بتایا گیا ہے کہ حرارت (Q) جو ایک موصل میں پیدا ہوتی ہے ، اس کی برقی مزاحمت R ، اس سے گزرنے والے حالیہ مربع کے متناسب ہے ، اور وقت کے وقفے کے مطابق ہے۔ نمبر 2 دیکھیں۔
جولی کے قانون کا ریاضی کا اظہار
حرارت جو کسی عنصر میں منتشر ہوتی ہے ، جب کوئی بہاؤ اس کے گرد گردش کرتا ہے ، اعداد و شمار 3 میں ریاضیاتی اظہار کے ذریعہ دیا جاتا ہے ، اس عنصر ، اس کی برقی مزاحمت اور اس کے وقفہ کے ذریعہ گردش کرتی برقی قوت کی قدر جاننے کی ضرورت ہوتی ہے۔ وقت [دو]
جب کسی عنصر میں گرمی کے ضیاع کا مطالعہ کرتے ہو تو ، اس کا اظہار عام طور پر گرمی کے جویل کے بجائے یونٹ "کیلوری" میں ختم ہونے پر ہوتا ہے۔ چترا 4 حرارت کی مقدار میں کیلوری میں تعی .ن کرنے کا فارمولا ظاہر کرتی ہے۔
وارمنگ کیسے ہوتا ہے؟
جب ایک برقی رو بہ کنڈیکٹر کے ذریعے بہتا ہے تو ، برقی چارج اس کے راستے میں جاتے ہوئے موصل کے جوہری سے ٹکرا جاتا ہے۔ ان جھٹکوں کی وجہ سے ، توانائی کا ایک حصہ حرارت میں تبدیل ہوجاتا ہے ، جس سے ترغیبی مادے کے درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے۔ نمبر 5 دیکھیں۔
جتنا زیادہ موجودہ بہاؤ ، درجہ حرارت میں زیادہ سے زیادہ اضافہ ، اور زیادہ گرمی ختم ہوجاتی ہے۔ کنڈکٹر کے ذریعے بہہ جانے والے برقی کرنٹ سے پیدا ہونے والی حرارت موصل کی مزاحمت پر قابو پانے میں موجودہ کے ذریعہ کئے گئے کام کا ایک پیمانہ ہے۔
بجلی کے چارج کو منتقل کرنے کے لئے وولٹیج کا ذریعہ درکار ہوتا ہے۔ وولٹیج کے منبع کو زیادہ سے زیادہ بجلی کی فراہمی ضروری ہے جتنی گرمی ختم ہوتی ہے۔ کتنی حرارت پیدا ہوتی ہے اس کا تعین کرکے ، آپ یہ طے کرسکتے ہیں کہ وولٹیج کے ذریعہ کتنی توانائی کی فراہمی ضروری ہے۔
جول کے قانون کی درخواستیں
تاپدیپت بلب میں جوول اثر
تاپدیپت بلب شیشے کے بلب میں اونچی پگھلنے والی ٹنگسٹن تنت رکھ کر بنائے جاتے ہیں۔ 500 ڈگری سینٹی گریڈ کے درجہ حرارت پر ، جسم سرخ رنگ کی روشنی کا اخراج کرتے ہیں ، جو درجہ حرارت میں اضافہ ہونے پر سفید ہوجاتا ہے۔ 3.000،XNUMX º C تک پہنچنے کے بعد ، بلب کا تنتہ سفید روشنی کا اخراج کرتا ہے۔ امپول کے اندر ایک اعلی ویکیوم بنایا جاتا ہے اور ایک غیر فعال گیس رکھی جاتی ہے تاکہ تنت جل نہ سکے۔
موجودہ (جول اثر) کی طرف سے دی گئی حرارت جب یہ کہتے ہیں کہ تنت سے گزرتا ہے تو یہ تاپدیپت کے ل the ضروری درجہ حرارت تک پہنچنے کی اجازت دیتا ہے ، جب اعلی درجہ حرارت کا نشانہ بننے پر مواد کا اثر روشنی کو خارج کرتا ہے۔ شکل 6 دیکھیں۔
زیادہ سے زیادہ کے لئے صحیح بلب کا انتخاب کرنا ضروری ہے توانائی کی کارکردگی. تاپدیپت بلب میں صرف زیادہ سے زیادہ 15٪ توانائی استعمال کی جاتی ہے ، باقی بجلی کی گرمی گرمی میں ختم ہوجاتی ہے۔ لیڈ بلب میں 80 سے 90٪ ہلکی توانائی میں تبدیل ہوجاتا ہے ، گرمی کی شکل میں کھاتے ہو only صرف 10٪ ضائع ہوتا ہے۔ ایل ای ڈی بلب بہترین آپشن ہیں ، زیادہ توانائی کی استعداد اور کم بجلی کی کھپت ہے۔ شکل 7 دیکھیں۔ [3]
1 ورزش
100 W ، 110 V تاپدیپت بلب کے ل For ، طے کریں:
a) بلب کے ذریعے بہنے والے موجودہ کی شدت۔
b) جو توانائی فی گھنٹہ استعمال کرتی ہے۔
حل:
a) بجلی کا موجودہ:
بجلی کی طاقت کا اظہار استعمال کیا جاتا ہے:
ہم آپ کو آرٹیکل دیکھنے کی دعوت دیتے ہیں واٹ کی لاء انرجی
اوہم کے قانون کے ذریعے بلب کی برقی مزاحمت کی قیمت حاصل کی جاتی ہے۔
ہم آپ کو مضمون دیکھنے کی دعوت دیتے ہیں اوہم کا قانون اور اس کے راز
ب) فی گھنٹہ توانائی استعمال ہوتی ہے
جول کا قانون بلب میں گرمی کی مقدار کا تعین کرتا ہے
اگر 1 کلو واٹ گھنٹہ = 3.600.000،XNUMX،XNUMX جول ، فی گھنٹہ استعمال ہونے والی توانائی یہ ہے:
Q = 0,002 کلو واٹ
نتیجہ:
i = 0,91 A؛ Q = 0,002 کلو واٹ
جول اثر - بجلی کی توانائی کی ترسیل اور تقسیم
برقی توانائی ، جو ایک پودوں میں پیدا ہوتی ہے ، ان کو سامان کیبلوں کے ذریعہ منتقل کیا جاتا ہے جو بعد میں گھروں ، کاروباری اداروں اور صنعتوں میں استعمال کیا جاسکتا ہے۔ [4]
جیسا کہ موجودہ گردش کرتا ہے ، گرمی کا اثر جوول اثر سے ہوتا ہے ، جو توانائی کا ایک حصہ ماحول میں کھو دیتا ہے۔ موجودہ زیادہ سے زیادہ ، گرمی جو کھپت ہوتی ہے۔ توانائی کے نقصان سے بچنے کے لئے ، دھارے کم دھارے اور 380 کے وی کے اعلی وولٹیج پر منتقل کیے جاتے ہیں۔ اس سے بجلی کی توانائی کی نقل و حمل میں کارکردگی میں بہتری آتی ہے۔ سب اسٹیشنوں اور ٹرانسفارمروں میں ان کو حتمی استعمال کے ل 110 220 V اور 25 V پر وولٹیج کی سطح تک کم کردیا جاتا ہے۔ نمبر 220 دیکھیں۔
بہت سے آلات میں جول اثر استعمال ہوتا ہے ، جہاں برقی توانائی گرمی میں بدل جاتی ہے ، جیسے بجلی کے بیڑی ، واٹر ہیٹر ، فیوز ، ٹاسٹر ، بجلی کے چولہے وغیرہ میں۔ نمبر 9 دیکھیں۔
2 ورزش
ایک 400W بجلی کا لوہا 10 منٹ کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ یہ جانتے ہوئے کہ لوہا 110 V برقی دکان سے منسلک ہے ، اس کا تعین کریں:
a) لوہے سے بہتے ہوئے موجودہ کی شدت۔
ب) لوہے کی وجہ سے گرمی کی مقدار.
حل:
برقی بہاؤ
بجلی کی طاقت کا اظہار استعمال کیا جاتا ہے:
p = vi
اوہم کے قانون کے ذریعے بلب کی برقی مزاحمت کی قیمت حاصل کی جاتی ہے۔
حرارت
جولی کا قانون طے کرتا ہے کہ گرمی کی مقدار جو پلیٹ میں کھلی ہے۔ اگر ایک منٹ 60 سیکنڈ پر مشتمل ہے تو ، پھر 10 منٹ = 600 s۔
اگر 1 کلو واٹ گھنٹہ = 3.600.000،XNUMX،XNUMX جوول ، جاری کردہ حرارت یہ ہے کہ:
Q = 0,07 کلو واٹ
نتیجہ
جولی کے قانون میں بتایا گیا ہے کہ جب کسی موصل کے ذریعہ گردش کرتی ہے تو برقی کرنٹ سے پیدا ہونے والی حرارت براہ راست موجودہ کی شدت کے مربع کے متناسب ہے ، مزاحمت اور اس میں موجودہ وقت کو جس حرارت میں گردش ہوتی ہے۔ جولی کی تعظیم کے ساتھ بین الاقوامی نظام میں توانائی کے اکائی کو اب "جول" کہا جاتا ہے۔
بہت سے آلات "joule اثر”دوسرے میں آپریٹر ، چولہے ، ٹاسٹر ، پلیٹیں ، جیسے کسی موصل سے گزر کر گرمی پیدا کرنا۔
ہم آپ کو دعوت دیتے ہیں کہ وہ اس دلچسپ موضوع پر اپنے تاثرات اور سوالات چھوڑیں۔